Proteine - Macronutrienti

Proteine

Le proteine (dal greco protos = primario-che viene prima) sono i principali costituenti della materia vivente. Il nostro organismo è costituito da migliaia di diverse proteine, che costituiscono il 17% del peso corporeo. Nell’organismo le proteine svolgono ruoli fisiologici estremamente differenziati: da funzioni strutturali, attività enzimatiche, controllo e modulazione metabolica, effetti ormonali, trasporto e deposito nutrienti e altre molecole, trasporto di membrana, interazioni recettore-ligando.

Le proteine sono molecole organiche polimeriche formate da amminoacidi. Gli amminoacidi sono le unità costruttrici, cioè le unità fondamentali. Gli amminoacidi sono una classe di molecole formate da carbonio, idrogeno, ossigeno, azoto, ed in certi casi da zolfo.

Elenco degli amminoacidi

Gli amminoacidi hanno una struttura tridimensionale e ogni molecola di amminoacido contiene un atomo di carbonio chirale a cui sono legati un gruppo amminico, un gruppo carbossilico, un atomo di idrogeno e una catena laterale (o gruppo R). La presenza di un carbonio chirale rende possibile, per la maggior parte degli amminoacidi, la presenza di due stereoisomeri chiamati D e L. Gli amminoacidi che si trovano nelle proteine dell’organismo umano appartengono alla serie L.

Amminoacidi della serie D possono essere presenti in alcuni alimenti e anche all’interno delle cellule con funzioni metaboliche ancora da definire. Gli amminoacidi standard sono suddivisi in differenti categorie in base alla struttura, alle dimensioni e alla polarità della catena laterale, nonché alla tendenza a interagire con l’acqua a pH fisiologico:

• Non polari e alifatici
• Aromatici
• Polari ma privi di carica
• Acidi
• Basici

Classificazione nutrizionale degli amminoacidi

• Essenziali
• Non essenziali
• Condizionalmente essenziali

Amminoacidi essenziali e semiessenziali

Sono definiti essenziali quegli amminoacidi che non possono essere sintetizzati dall’organismo umano e che quindi devono essere assunti con la dieta. Questi sono: fenilalanina, isoleucina, leucina, istidina, lisina, metionina, treonina, triptofano e valina. Per l’adulto sono 8 (va tolta l’istidina) che invece è necessaria durante l’accrescimento – età evolutiva – in considerazione del fatto che in questo periodo le richieste di tale amminoacido sono più elevate rispetto alla capacità di sintesi.

Una condizione particolare è quella di cisteina e tirosina, che sono considerati amminoacidi semiessenziali poiché l’organismo li può sintetizzare solo a partire da metionina e fenilalanina.

Amminoacidi non essenziali

Sono definiti non essenziali gli amminoacidi facilmente sintetizzabili dall’organismo, ovvero: alanina, acido aspartico, acido glutammico.

Aminoacidi condizionalmente essenziali

Gli amminoacidi condizionalmente essenziali possono essere considerati non essenziali per esempio nell’adulto in alcune situazioni, tuttavia nel neonato prematuro o in condizioni di stress metabolico, il loro fabbisogno metabolico può superare la capacità di sintesi da parte dell’organismo: arginina, asparagina, glicina, glutammina, prolina, serina.

La neosintesi dell’organismo di amminoacidi non essenziali o condizionalmente essenziali dipende comunque dalla disponibilità di una quantità sufficiente di gruppi amminici (il cosiddetto azoto totale). Il fabbisogno degli amminoacidi essenziali diminuisce con l’età. I bambini necessitano di maggiore quantità di amminoacidi totali e di essenziali, risultando pertanto molto vulnerabili alla malnutrizione proteica.

Proteine e struttura biochimica

Le proteine sono macromolecole biologiche costituite da catene di amminoacidi legati da un legame peptidico, che si ottiene dalla condensazione di un gruppo acido di un acido carbossilico e un gruppo amminico dell’amminoacido per perdita di acqua. Da un punto di vista biochimico, l’unione di più amminoacidi porta alla formazione di peptidi. I peptidi più corti sono i dipeptidi, costituiti da due amminoacidi, a cui seguono i tripeptidi, tetrapeptidi, ecc. I polipeptidi, che hanno in genere masse molecolari comprese fra 5000-10000 unità, contengono mediamente 50-100 amminoacidi, mentre quelle con pesi molecolari più alti si chiamano proteine. Le proteine possono essere costituite da catene polipeptidiche uguali o differenti. Alcune proteine possono contenere anche porzioni molecolari non formate da amminoacidi.